放大器的噪声有哪些

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1、放大器的噪声基础IC的噪声有两种类型：一种是外部噪声，来源于IC外部；另一种是内部噪声，来源于器件本身。外部噪声一些工程师认为外部噪声不应该被称为噪声，因为它不是随机产生的，使用“干扰”一词也许更恰当。首先，简单谈谈三种外部噪声的主要来源：RFI耦合环境中充斥着各种电磁波，虽然这些射频干扰信号通常在目标带宽以外，但器件的非线性有时会调整这些信号，将其带入目标区域中。特别是连接传感器的引线较长时，噪声一般会从输入引线进入电路。抑制射频干扰的办法包括：输入端滤波、屏蔽和采用双绞线输入。电源噪声电子电路抑制电源线信号的能力有

2、限，尤其是频率较高时，因此必须先消除电源线上的高频干扰，使其无法到达低噪声电路。可以对电源进行适当滤波以及IC本身采取良好的旁路措施来实现。敏感模拟电路与数字逻辑应采用不同的电源，至少应深度滤波。接地环路我们经常可以从原理图上看到很多的接地符号，但必须注意，在实际电路中任何两点的电位都不可能完全相等，电流会流经地线，从而产生电位差。必须考虑电流如何流动，并将高电流路径与敏感电路隔离。例如，实用新型接地配置，或者将模拟地层与数字地层接在一个点上。内部噪声内部噪声来源于信号链中的电路元件，IC数据手册中相关的性能规格就是针

3、对这种噪声。典型的内部噪声源包括传感器、电阻、放大器和模数转换器。电阻噪声电阻噪声分为两类：一是内部热噪声，这种噪声与电阻构造无关，仅取决于总电阻、温度和带宽，它与所施加的信号无关；二是附加电流噪声，通常被称为过量噪声，它取决于电阻的构造，与热噪声不同，电阻电流噪声与所施加的电压有关。薄膜电阻和绕线电阻具有出色的电流噪声性能，其噪声主要是内部热噪声。炭核电阻则不然，一般认为其噪声性能较差，在之后的讨论中我们将假设在低噪声设计中使用高质量薄膜电阻，因此可以忽略电流噪声，只专注于热噪声。理想电阻的热噪声公式为：可以看出，热

4、噪声取决于温度、电阻、带宽和波尔兹曼常数。但在实际设计中，并不要求记住这个公式，因为我们有一个非常方便的速算法。讨论噪声时，平方根符号会一再出现，公式中含有一个常数项，即波尔兹曼常数k。第二项是温度，请注意，噪声随温度升高而增大，此温度的单位为k，因此温度对噪声的影响可能不如想象那般大。多数工程师会忽略温度对噪声的影响，请记住你所看到的噪声规格仅针对室温有效。第三项是电阻值，最后一项是带宽。应该记住这个公式，1kΩ电阻在室温下的热噪声为，即无论从事何种噪声相关工作，这一算式都将使您永远受益。这个速算公式可以方便地应用于

5、其他电阻值。放大器噪声图1所示为放大器噪声模型。放大器噪声分为两类：一种是电压噪声（VX），另一种是电流噪声（IX）。在实际电路中，放大器由许多晶体管组成，所有这些晶体管都有噪声。幸运的是，所有晶体管的噪声都可以折合到放大器的输入端。图1放大器噪声模型电压噪声规格在数据手册中，通常以两种方式表示，分别是和。查看数据手册中的噪声特性时，必须了解它是被折合到输入端还是输出端。大部分放大器的噪声特性被折合到输入端，对于运算放大器数据手册，这几乎是默认的习惯算法。但对于其他类型的固定增益放大器（如差动放大器），噪声可能被折合到

6、输出端。请注意，这种输入噪声会被放大器放大。例如，对于同相增益为10的放大器，输出端的噪声将是指标中给出的噪声的10倍。一些电路配置的噪声增益可能大于信号增益，反相配置就是一个很好的例子。信号增益为-1的反相配置，其噪声增益实际上为2。为了确定实际噪声增益，请将所有外部电压源短路，同时可以将噪声放大器的RTI噪声看做出现在放大器正输入端的噪声，如果以这一假设分析电路，应当能够确定噪声所接受的增益。仪表放大器的噪声特性与运算放大器稍有不同，对于运算放大器，所有内部晶体管噪声都可以折合到输入端，换言之，所有噪声源都会按增益

7、比例缩放。仪表放大器则不然，电路中的一些噪声会按增益比例进行缩放，其他噪声则与增益无关，这里与增益噪声相关的噪声量显示为eNI，与增益无关的噪声量显示为eNO。数据手册中有二者关系公式。除电压噪声外，放大器还具有电流噪声。如果输入端有电阻，电流噪声将与之相互作用，产生电压噪声。譬如，大多数源电压具有一定的电阻。毕竟，将高阻抗信号源转换为低阻抗信号源是使用运算放大器的原因之一。电流噪声流经与放大器相连的电阻，产生电压噪声。一般来说，放大器的输入偏置电流越高，则电流噪声越高。图2显示具有一定源电阻的电压跟随器配置，运算放大

8、器的电流噪声会与信号源电阻相互作用，在输出端产生一定的额外噪声。图3显示反馈路径中的电阻如何与电流噪声相互作用，电流噪声流经反馈电阻的并联组合，在输入端产生一个额外噪声源，然后此噪声源经放大器放大到达输出端。图2具有一定源电阻的电压跟随器配置图3反馈路径中电阻与电流噪声的相互作用模数转换器（ADC）噪声有时候模数转换器（ADC）数